Bakterie z jiného světa

Co všechno najdete v jihoafrickém zlatém dole? Zlato, horníky – a také izolované, úplně soběstačné společenstvo bakterií, které není kontaminováno lidskou činností. Objevil ho Li-Hung Lin s kolegy z Tchajwanské národní univerzity uvnitř zlomu horniny v zlatém dole Mponeng poblíž Johannesburgu. Nalezené bakterie nebojácně obývají prostředí v hloubce 2,8 kilometru pod zemí.

Jde o jedno z mála společenstev, která nepotřebují sluneční energii, a navíc jsou to zatím jediné bakterie, které k svému životu využívají síru a vodík geologického původu. Jsou úplně odříznuté od okolního světa, žijí ve velmi staré alkalické slané vodě, důkladně izolované od dalších vodních zdrojů. Okolní horninou jsou přeměněné bazalty z prahor, tedy z nejstaršího období vývoje zemské kůry.

Uhlovodíky v tomto podzemním světě nepocházejí z jiných živých organizmů, bakterie tu lišácky využívají vodík, který vzniká rozkladem vody v důsledku radioaktivního rozpadu izotopů uranu, thoria a draslíku z blízkých ložisek uranové rudy. Ke štěstí potřebují ještě sulfát, a ten se uvolňuje (rovněž působením radioaktivity) ze sirných sloučenin přinesených dávnými hydrotermálními roztoky.

Většina pozemského života jede na energii ze Slunce, vázanou fotosyntetickými organizmy. Na místech, jako jsou ložiska ropy nebo podmořské sopouchy (viz Vesmír 79, 253, 2000/5, 79, 327, 2000/6), se tu a tam vyskytnou společenstva chemoautotrofních bakterií (tj. získávajících energii oxidací anorganické látky), která jsou někdy propojená s dalším životem. Vždy však alespoň do určité míry využívají organické látky vzniklé fotosyntézou, které k nim různě prosakují z okolí.

Molekulární průzkum pomocí analýzy DNA-mikročipů o obrovské hustotě ukázal, že v objeveném společenstvu převládá dosud neznámý typ teplomilných chemoautotrofů, kteří energii získávají redukcí sirných sloučenin. Jsou z příbuzenstva klostridií, s nimiž tvoří jednu větev velké fylogenetické bakteriální linie známé jako Firmicutes. O izolovanosti nově objeveného bakteriálního světa svědčí i to, že se zdejší bakterie zřejmě už před nějakými 3 až 25 miliony lety (podle sekvencí bakteriálních genů) odštěpily od svých povrchových příbuzných. Bakterie z linie Firmicutes, které ve společenstvu převládají, slouží jako potrava pro jiné bakterie a vlastně hrají roli primárních producentů zcela nezávislých na Slunci. Nalezené společenstvo bakterií mohlo být soběstačné již v dávné geologické minulosti.

Objev je inspirativní pro astrobiologii, která se zabývá možnostmi života jinde ve vesmíru. Doposud mnozí badatelé o existenci trvalých, dlouhodobě izolovaných bakteriálních společenstev v hlubinách Země dost pochybovali. Nyní víme, že taková společenstva existují. Teď už nezní tak šíleně představa, že by podobná společenstva mohla žít i pod povrchem dalších světů, například Jupiterova měsíce Europy, kde nejsou podmínky pro podobnou formu života zcela vyloučené. Otázkou ovšem zůstává, odkud by tamější život pocházel. (Science 314, 479–482, 2006)